TALLER DE ESTRUCTURAS N 3 DNC SISMOS

Transcripción

1 TALLER DE ESTRUCTURAS N 3 DNC SISMOS Profesor: Ing. Horacio Delaloye INTRODUCCION: 1. Movimiento brusco de las fundaciones 2. Parámetros: Desplazamientos, velocidad, aceleración, energía liberada, etc. 3. Es un efecto dinámico, depende del tiempo. 4. Los datos se obtienen procesando datos obtenidos de sismógrafos, acelerógrafos, etc. 1

2 SISMOS INTERPRETACIÓN CONCEPTUAL DEL FENÓMENO: Comparación con otras cargas horizontales, viento, etc. Comparación de un sismo en las construcciones con un viaje de pié en un colectivo. Aceleración del vehículo intensidad del sismo. Peso del cuerpo Masa del edificio i A mayor masa e intensidad mayor es la fuerza 2

3 EFECTO DEL SISMO EN LAS CONSTRUCCIONES: Se puede interpretar como: UNA FUERZA HORIZONTAL" cuyo valor se determina en función de: la aceleración del terreno (intensidad sísmica) La masa del edificio (o sea de su peso). DIRECCION DE LA FUERZA SISMICA: El sismo puede tener cualquier dirección, en general 2 componentes horizontales (N S y E O) y una vertical (efecto ascensor): Fuerzas Horizontales Las que provocan los mayores dñ daños estructurales y tienden a volcar los edificios i Fuerzas Verticales desprendimientos de balcones, caídas de aleros, etc. 3

4 REPRESENTACIÓN ESQUEMATICA DEL EFECTO DE SISMO EN LAS PERSONAS Y EN LOS EDIFICIOS: EFECTO SOBRE LOS OBJETOS CUANTIFICACIÓN El valor de las fuerzas provocadas por el sismo depende de: las características del sismo las condiciones del suelo el tipo de estructura (sus características el tipo de estructura (sus características resistentes, estáticas y dinámicas) 4

5 EFECTO SOBRE LOS OBJETOS Un objeto cualquiera experimentará durante un sismo, fuerzas horizontales y verticales adicionales a su propio p peso, las que serán proporcionales a la masa del mismo. SIMPLIFICACIÓN Si bien el sismo constituye un fenómeno dinámico, podemos, en forma simplificada, considerar su efecto a través de la acción de tres fuerzas (adicionales al peso propio). Dos fuerzas horizontales (según dos direcciones perpendiculares) y Una fuerza vertical. Todas las fuerzas aplicadas en el centro de gravedad (lugar donde se puede considerar concentrado el peso) del elemento. EFECTO SOBRE LOS OBJETOS 5

6 EFECTO SOBRE LOS OBJETOS RECOMENDACIONES Amurar los muebles altos. Colocar los objetos más pesados en los estantes inferiores Evitar ubicar elementos pesados (tales como floreros) en lugares altos, sin una protección especial contra su caída. Verificar la estabilidad de los elementos y considerar un peso adicional igual a su propio peso, etc. CONSTRUCCION SISMORESISTENTE MATERIALES APTOS Entendemos por Construcción Sismorresistente, aquélla que posee una estructura resistente, en cuyo proyecto y ejecución se han considerado, además de las cargas permanentes y las sobrecargas de servicio, las acciones provocadas por el sismo. Son, en consecuencia, construcciones capaces de resistir adecuadamente los efectos provocados por un terremoto. Se considera sismorresistente a toda construcción proyectada y construida de acuerdo con los reglamentos; esto no significa que la misma no vaya a sufrir daños ante sismos severos. 6

7 Vulnerabilidad Sísmica Se determina que un edificio es sísmicamente vulnerable si no cumple con los reglamentos vigentes para construcciones sismorresistentes y con los criterios actuales de ingeniería sismorresistente, o si un análisis determina que el sistema estructural no es apto para resistir las acciones sísmicas y es susceptible de sufrir daño severo o aún de colapsar debido a un evento destructivo. Consecuencias de un Terremoto INMEDIATAS: Destrucción parcial o total de construcciones: Es éste, en general, el primer parámetro de evaluación; causa el mayor número de víctimas y pérdidas materiales directamente relacionadas con el terremoto. Las profesiones comprometidas son principalmente la arquitectura (diseño arquitectónico), la ingeniería sismorresistente (diseño estructural), y aquellas relacionadas con la ejecución de las obras. 7

8 Consecuencias de un Terremoto MEDIATAS: 1. Flt Falta de una respuesta adecuada d a las necesidades d de la población afectada: Por ejemplo: servicio de traslado y atención de heridos; remoción de escombros y retiro de las víctimas; abastecimiento de agua potable; organización para la solicitud, recepción, clasificación y distribución de la ayuda externa; control de epidemias; etc. Resulta interminable i la lista de profesionales o sectores comprometidos en esta etapa; podemos citar por ejemplo: urbanistas, ingenieros, el sector de la salud; el sector de servicios (agua, electricidad, gas, comunicaciones, etc.); bomberos; policía; sector de gobierno; etc. Consecuencias de un Terremoto MEDIATAS: 2. Otras situaciones que se producen como consecuencia de la ocurrencia de un terremoto son: incendios; colapso de construcciones que resultaron dañadas durante el evento principal, por la ocurrencia de réplicas; saqueos; interrupción de actividades económicas (tales como cosecha, transporte, industria, etc.); éxodo poblacional; etc. Prácticamente la totalidad de la población se encuentra comprometida, y resulta de suma importancia su grado de preparación para enfrentar esta situación. 8

9 Terremotos Origen El origen de los terremotos se encuentra en la acumulación de energía que se produce cuando los materiales del interior de la Tierra se desplazan, buscando el equilibrio, desde situaciones inestables que son consecuencia de las actividades volcánicas y tectónicas, que se producen principalmente en los bordes de la placa. Aunque las actividades tectónica y volcánica son las principales causas por las que se generan los terremotos, existen otros muchos factores que pueden originarlos: desprendimientos de rocas en las laderas de las montañas y el hundimiento de cavernas, variaciones bruscas en la presión atmosférica por ciclones e incluso la actividad humana. Estos mecanismos generan eventos de baja magnitud que generalmente caen en el rango de microsismos, temblores que sólo pueden ser detectados por sismógrafos. Terremotos Localización Los terremotos tectónicos se suelen producir en zonas donde la concentración de fuerzas generadas por los límites de las placas tectónicas dan lugar a movimientos de reajuste en el interior y en la superficie de la Tierra. Es por esto que los sismos o seísmos de origen tectónico están íntimamente asociados con la formación de fallas geológicas. Suelen producirse al final de un ciclo denominado ciclo sísmico, que es el período de tiempo durante el cual se acumula deformación en el interior de la Tierra que más tarde se liberará repentinamente. Dicha liberación se corresponde con el terremoto, tras el cual la deformación comienza a acumularse nuevamente. El punto interior de la Tierra donde se produce el sismo se denomina foco sísmico o hipocentro, y el punto de la superficie que se halla directamente en la vertical del hipocentro y que, por tanto, es el primer afectado por la sacudida recibe el nombre de epicentro. En un terremoto se distinguen: hipocentro, zona interior profunda, donde se produce el terremoto. epicentro, área de la superficie perpendicular al hipocentro, donde repercuten con mayor intensidad las ondas sísmicas. 9

10 Tipos de Fallas 10

11 Terremotos Propagación El movimiento sísmico se propaga mediante ondas elásticas (similares al sonido), a partir del hipocentro. Las ondas sísmicas se presentan en tres tipos principales: Ondas longitudinales, primarias o P: tipo de ondas de cuerpo que se propagan a una velocidad de entre 8 y 13 km/s y en el mismo sentido que la vibración de las partículas. Circulan por el interior de la Tierra, atravesando tanto líquidos como sólidos. Son las primeras que registran los aparatos de medida o sismógrafos, de ahí su nombre "P". [cita requerida]. Ondas transversales, secundarias o S: son ondas de cuerpo más lentas que las anteriores (entre 4 y 8 km/s) y se propagan perpendicularmente en el sentido de vibración ió de las partículas. Atraviesan únicamente los sólidos y se registran en segundo lugar en los aparatos de medida. Ondas superficiales: son las más lentas de todas (3,5 km/s) y son producto de la interacción entre las ondas P y S a lo largo de la superficie de la Tierra. Son las que producen más daños. Se propagan a partir del epicentro y son similares a las ondas que se forman sobre la superficie del mar. Este tipo de ondas son las que se registran en último lugar en los sismógrafos. Tipos de ONDAS 11

12 Tipos de ONDAS 12

13 Fallas: Terremotos Placas Tectónicas Fallas: Terremotos Placas Tectónicas 13

14 Escala sismológica de Mercalli La Escala de Mercalli es una escala de 12 puntos desarrollada para evaluar la i id d d l é d l f dñ d intensidad de los terremotos a través de los efectos y daños causados a distintas estructuras. Debe su nombre al físico italiano Giuseppe Mercalli. 14

15 Escala de Richter 15

16 Escala de Richter Reglamento Nacional CIRSOC

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21 EFECTOS EN LA MAMPOSTERIA 21

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36 dos direcciones donde se pueden ver, por un lado, la generación de terremotos y por otro, los tipos de ondas (esto último lo vimos en la clase pasada). l i t l / h /d i /i d 07/i /public_html/ondas/earthquake.swf 36